JP2965443B2 - Separation method of specific gas from mixed gas - Google Patents

Separation method of specific gas from mixed gas

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JP2965443B2 JP24029593A JP24029593A JP2965443B2 JP 2965443 B2 JP2965443 B2 JP 2965443B2 JP 24029593 A JP24029593 A JP 24029593A JP 24029593 A JP24029593 A JP 24029593A JP 2965443 B2 JP2965443 B2 JP 2965443B2
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、混合ガスから特定のガ
スを選択して取出す際に、ガス分離膜モジュールを用い
て行うガス分離システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas separation system that uses a gas separation membrane module to select and extract a specific gas from a mixed gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスの分離又は、除去方法としては、種
々の方式があり、例えば、空気より酸素、窒素等を分離
する代表例として、空気深冷分離法、又は近年小中規模
の分離用として、急速に増加しつつある、PSA法に代
表される吸着法等があるが、更に、最近では、混合ガス
から特定ガスを選択的に透過する各種の高分子膜の性能
が向上してきた為、これらの高分子膜を使用した膜分離
法が盛んに工業化されてきている。
2. Description of the Related Art There are various methods for separating or removing gas. For example, as a typical example of separating oxygen, nitrogen, etc. from air, a cryogenic air separation method or a recent small-to-medium scale separation method is used. There is a rapidly increasing adsorption method typified by the PSA method. However, recently, the performance of various polymer membranes that selectively transmit a specific gas from a mixed gas has been improved. Membrane separation methods using these polymer membranes have been vigorously industrialized.

【0003】膜分離は、例えば、深冷分離のような相変
化が伴わないため、僅かなエネルギー消費で分離でき、
又、化学反応を用いて分離するものでもないため、小型
軽量化が極めて容易というメリットがあると云われてき
た。
[0003] Membrane separation, for example, does not involve a phase change such as cryogenic separation, and can be separated with little energy consumption.
Further, it is said that there is an advantage that it is extremely easy to reduce the size and weight because it is not separated using a chemical reaction.

【0004】膜分離法として中空糸モジュールを用いた
従来例の設備フローを図7に示す。
FIG. 7 shows a conventional equipment flow using a hollow fiber module as a membrane separation method.

【0005】図7に示すように、混合ガスは、例えば空
気、バルブ12を経て、圧縮機11で高圧にされ、中空
糸モジュール1で分離されて、酸素と窒素になると云
う、極めて簡単なシステム及び機器構成となっている。
[0005] As shown in FIG. 7, an extremely simple system in which a mixed gas passes through, for example, air, a valve 12, is pressurized by a compressor 11, separated by a hollow fiber module 1, and becomes oxygen and nitrogen. And the equipment configuration.

【0006】図4に、前記中空糸を用いて空気から酸素
と窒素を分離する時の模式図を示す。
FIG. 4 is a schematic diagram when oxygen and nitrogen are separated from air using the hollow fiber.

【0007】図4に示すように、高圧にされた空気は、
入側中空室5に入り、仕切板4で仕切られているので、
空気は中空糸穴23に導入される。
[0007] As shown in FIG.
Since it enters the entrance-side hollow chamber 5 and is partitioned by the partition plate 4,
Air is introduced into the hollow fiber holes 23.

【0008】実機にあっては、中空糸穴23は、例えば
18000本と云った多数の中空糸から構成されてい
る。
In the actual machine, the hollow fiber holes 23 are constituted by a large number of hollow fibers, for example, 18,000.

【0009】導入された空気の流量は約300Nm3
Hr.で圧力は約20kg/cm2Gであるが、前記の
中空糸穴23を通りつつ、透過性のある空気中の酸素
は、図示のように、胴壁室3に流れる。
The flow rate of the introduced air is about 300 Nm 3 /
Hr. And the pressure is about 20 kg / cm 2 G, but oxygen in the permeable air flows through the hollow fiber hole 23 into the body wall chamber 3 as shown in the figure.

【0010】透過する部分である中空糸膜24の断面
は、模式的に図示しているように、中空糸膜多孔部25
で構成されており、この中を酸素は通り抜け、窒素は、
通り抜けきらない性質を利用して分離を行っている。
As shown schematically, the cross section of the hollow fiber membrane 24 which is a permeable portion is shown in FIG.
And oxygen passes through it, and nitrogen is
Separation is performed using the property that does not pass through.

【0011】従って、連続的に空気を高圧にして供給し
ていくと、胴壁室3には、透過ガスである酸素が取り出
され図7に示すように、ガス検知器にて、酸素成分を計
り、規定値の範囲、すなわち酸素濃度で云えば、本例で
は、90%であれば、製品として取出される。
Therefore, when air is continuously supplied at a high pressure, oxygen, which is a permeated gas, is taken out from the body wall chamber 3 and, as shown in FIG. In the present example, if the measured value is within a specified value range, that is, in terms of the oxygen concentration, if it is 90%, it is taken out as a product.

【0012】一方、透過しないガス成分である、すなわ
ち未透過ガスの窒素は、図4の中空糸穴23を貫通して
流れ、出側中空室6より、図7の中空室ガス出口10お
よびバルブ16を経て、大気に排出される。
On the other hand, the gas component which is not permeated, that is, nitrogen which is not permeated gas, flows through the hollow fiber hole 23 in FIG. After passing through 16, it is discharged to the atmosphere.

【0013】そこで、以上の操業を連続して行い、約1
0日間に亘って、透過ガスである酸素流量を測定したデ
ータを図2に示す。
Therefore, the above operation is continuously performed, and
FIG. 2 shows data obtained by measuring the flow rate of oxygen as a permeated gas over 0 days.

【0014】この場合、中空糸の材質はポリスルホンの
ものを使用し、内径が0.5mm、外径が1.0mmで
ある。
In this case, the material of the hollow fiber is a polysulfone having an inner diameter of 0.5 mm and an outer diameter of 1.0 mm.

【0015】図2にわかるように、従来法では、スター
トアップから、1〜2日経過すると、得られる酸素量が
次第に低下してくる。
As can be seen from FIG. 2, according to the conventional method, the amount of oxygen obtained gradually decreases one to two days after start-up.

【0016】そして、約10日経過するとスタートアッ
プ時の約半分位しか、酸素量が得られず、極めて大きな
問題となっていた。
[0016] Then, after about 10 days, only about half of the amount at the time of start-up can be obtained, and this is a very serious problem.

【0017】この原因をマクロ、ミクロの立場から調査
分析したところ、図6に示すように、一定時間、混合ガ
スを通すと、段々と未透過ガス成分である窒素が、分解
活性層と云われる中空糸膜24の内側表面層に付着し
て、中空糸膜多孔部25の内側表面部に入りこみ、これ
が酸素の透過を阻害しているのが判明した。
When the cause was investigated and analyzed from a macro and micro standpoint, as shown in FIG. 6, when a mixed gas was passed for a certain period of time, nitrogen, which is a non-permeated gas component, was gradually called a decomposition active layer. It was found that it adhered to the inner surface layer of the hollow fiber membrane 24 and penetrated into the inner surface part of the hollow fiber membrane porous portion 25, which inhibited oxygen permeation.

【0018】その付着窒素は操業日数に比例して大きく
なり、前記の酸素量の減少を呈していることが判明し
た。
It has been found that the nitrogen adhering increases in proportion to the number of operating days, indicating the decrease in the amount of oxygen described above.

【0019】従って、酸素量が経過と共に減少すると共
にさらには、付着した窒素成分が透過して、酸素成分に
混合する割合が段々と増大して、製品規定値を大きく下
まわり品質の劣化を生じていた。
Therefore, the amount of oxygen decreases with the passage of time, and furthermore, the attached nitrogen component permeates, and the mixing ratio with the oxygen component gradually increases, and the quality falls significantly below the specified value of the product. I was

【0020】一方、膜分離システムの分離効率を向上さ
せる発明として、特開平2―90914がみうけられ
る。
On the other hand, as an invention for improving the separation efficiency of a membrane separation system, JP-A-2-90914 can be found.

【0021】本例は分離性能をより向上させるため、加
圧と減圧排気を交互に行うものであり、膜に付着した成
分の除去と云う観点である本発明とは別のものであり、
前記の課題を解決できない。
In this embodiment, pressurization and depressurization are alternately performed in order to further improve the separation performance. This is different from the present invention, which is a viewpoint of removing components adhering to the membrane.
The above problem cannot be solved.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】前述の如く、膜分離シ
ステムでガス分離を行う場合、スタートアップから、連
続的に使用していると、透過ガス量の大巾な減少及び透
過ガスの内に不純物である未透過ガスの混入が時間と共
に増大してくる。
As described above, when gas separation is performed in a membrane separation system, from the start-up, if used continuously, a large decrease in the amount of permeated gas and impurities in the permeated gas will occur. Is increased with time.

【0023】その他に、付随的に下記の問題があった。In addition, there are the following additional problems.

【0024】すなわち、 (1)中空糸膜の多孔部が未透過ガス等の例えば窒素、
アルゴン、水分、被毒成分によって目づまりを起し、膜
の性能の大巾な低下と共に劣化を早め、寿命が極めて短
くなる。
That is, (1) The porous portion of the hollow fiber membrane is made of, for example, nitrogen,
Clogging is caused by argon, moisture, and poisoning components. The performance of the film is greatly reduced, the deterioration is accelerated, and the life is extremely shortened.

【0025】(2)前記の目づまりによって、混合ガス
の圧力を、漸次増大していく必要が生じるが、このこと
は、膜の強度を著しく弱めると共に、膜の降伏を呈し
て、ひいては、破損してリークの原因となる。
(2) Due to the clogging, it is necessary to gradually increase the pressure of the mixed gas, which significantly reduces the strength of the film, causes the film to yield, and eventually breaks. And cause a leak.

【0026】(3)中空糸膜の場合、その数が、約10
000本と云った多数の膜で構成されているため、か
つ、その結束部は樹脂で固めているので補修はほとんど
不可能で、上記リークが発生すると、全部を取替えざる
を得なく、補修対策が極めて困難であった。
(3) In the case of a hollow fiber membrane, the number is about 10
Since it is composed of a large number of membranes, such as 000, and its binding part is hardened with resin, repair is almost impossible. Was extremely difficult.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明は、原料混合ガス
を加圧の後、ガス分離膜モジュールに導入し、該混合ガ
ス中の特定ガスを前記ガス分離膜モジュールに透過せし
め、混合ガスから特定ガスを分離する方法において、前
記ガス分離膜モジュールにて透過されるガス量を連続し
て測定し、該ガス量が予め設定した透過ガス量より減じ
た時、前記原料混合ガス流れを切り替え、所定温度にま
で加熱した後、前記ガス分離膜モジュールの出側から導
入せしめ該分離膜に付着した非透過成分を除去すること
を特徴とする混合ガスからの特定ガスの分離方法、であ
る。
According to the present invention, a raw material mixed gas is pressurized, then introduced into a gas separation membrane module, and a specific gas in the mixed gas is passed through the gas separation membrane module. In the method for separating the specific gas, continuously measure the amount of gas permeated by the gas separation membrane module, when the gas amount is less than a preset permeate gas amount, switch the raw material mixed gas flow, A method for separating a specific gas from a mixed gas, which comprises heating the mixture to a predetermined temperature and then introducing the gas separation membrane module from the outlet side thereof to remove non-permeated components attached to the separation membrane.

【0028】[0028]

【作用】[Action]

(1)中空糸膜多孔部の内側表面、すなわち活性分離層
に被毒成分又は透過を期待しない成分が付着した時点
で、そのガス成分を自動的に検知し、早期に混合ガスの
流れを逆転させることによりかつ、付着量に応じた中空
糸の活性分離層へ付着した成分を除去できる。
(1) When a poisoning component or a component not expected to permeate adheres to the inner surface of the porous portion of the hollow fiber membrane, that is, the active separation layer, the gas component is automatically detected and the flow of the mixed gas is reversed at an early stage. By doing so, the components adhering to the active separation layer of the hollow fiber according to the amount of adhesion can be removed.

【0029】(2)従って、透過ガスの量及びその成分
を適宜モニターし、そのデータに基づいて、原料混合ガ
スの流れを自動的に切換えると共に、付着量に応じた除
去能力を自動的に調整できるよう、混合ガスの温度コン
トロールをすることができた結果、原料混合ガスの成分
の変動に対しても、自動的に透過ガスの成分を規定値に
納めることが可能となった。
(2) Therefore, the amount of permeated gas and its components are appropriately monitored, and based on the data, the flow of the raw material mixed gas is automatically switched, and the removal capacity according to the amount of adhering gas is automatically adjusted. As a result, the temperature of the mixed gas was controlled so that the component of the permeated gas could be automatically set to a specified value even when the component of the raw material mixed gas fluctuated.

【0030】[0030]

【実施例】図1に、本発明の一実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

【0031】すなわち、原料混合ガスである空気は、圧
縮機11によって流量300Nm3/Hr.のものが、
圧力1.5kg/cm2Gから約20kg/cm2Gに増
圧されて、まず、バルブ12を開として、バルブ13は
閉として運転され、従って、加圧空気はバルブ12に入
り、さらに、混合ガス入口7から、中空糸モジュール1
に入る。
That is, the air as the raw material mixed gas is supplied by the compressor 11 at a flow rate of 300 Nm 3 / Hr. Is
With the pressure increased from 1.5 kg / cm 2 G to about 20 kg / cm 2 G, the valve 12 is first opened and the valve 13 is operated closed, so that the pressurized air enters the valve 12 and From the mixed gas inlet 7, the hollow fiber module 1
to go into.

【0032】混合ガス入口7から、まず、入側中空室5
に入り、中空室は、仕切板4に仕切られているので、空
気は図4に示す中空糸穴23に入る。
From the mixed gas inlet 7, first, the inlet hollow chamber 5
The air enters the hollow fiber holes 23 shown in FIG. 4 because the hollow chamber is partitioned by the partition plate 4.

【0033】そこで、透過しやすい空気中の酸素は、中
空糸膜24の中空糸膜多孔部25を通り抜けて、胴側室
3を経て、胴側室ガス出口9にて取出される。
Then, oxygen in the air which is easily permeated passes through the hollow fiber membrane porous portion 25 of the hollow fiber membrane 24, passes through the body side chamber 3, and is taken out at the body side chamber gas outlet 9.

【0034】透過後の酸素は、透過のため圧力損失によ
り、その圧力は約2kg/cm2Gであった。
The pressure of the permeated oxygen was about 2 kg / cm 2 G due to pressure loss due to permeation.

【0035】また酸素はさらにバルブ18を経て、ガス
検出器19でガス量及び酸素濃度が計測された。
Further, the amount of oxygen and the oxygen concentration were measured by a gas detector 19 via a valve 18.

【0036】その結果、図2に示すように、スタートア
ップ後1日を経過した透過ガス流量は約55Nm3/H
r.であった。
As a result, as shown in FIG. 2, the flow rate of the permeated gas one day after the start-up is about 55 Nm 3 / H.
r. Met.

【0037】又、酸素濃度は約93%であり、規定値以
上であった。
The oxygen concentration was about 93%, which was higher than the specified value.

【0038】次にこの状態で連続的に運転していくと、
1.5日経過すると、透過ガス流量は漸次低下しはじ
め、図2に示すように約50Nm3/Hr.になった。
Next, when continuously operating in this state,
After 1.5 days, the flow rate of the permeated gas began to gradually decrease, and as shown in FIG. 2, was about 50 Nm 3 / Hr. Became.

【0039】又、一方の窒素の方は、図4に示すよう
に、中空糸穴23を貫通して流れ、出側中空室6に入り
図1に示す、中空室ガス出口10を経て、バルブ16が
開”この時、バルブ15は閉”なので、未透過ガスライ
ンにて大気外へ排出される。
As shown in FIG. 4, the nitrogen gas flows through the hollow fiber holes 23, enters the outlet hollow chamber 6, and passes through the hollow chamber gas outlet 10 shown in FIG. Since the valve 16 is open "at this time, the valve 15 is closed", the gas is discharged to the outside through the non-permeate gas line.

【0040】この時の窒素の圧力は、未透過のため、圧
力損失が極めて小さく約18kg/cm2Gであった。
At this time, the pressure of nitrogen was about 18 kg / cm 2 G, since the pressure loss was extremely small due to non-permeation.

【0041】約1.5日を経過した時点で、透過ガス量
が規定値を低下しはじめて、前記ガス検知器19の設定
値をはずれた為、プログラムされていたコントロールシ
ステムによって、バルブ12が閉となり、反対に常時閉
であったバルブ13が開となって、混合ガスは、バルブ
13のラインに流れると共に、ヒーター14で約30℃
昇温されて、混合ガス逆流入口8を経て、中空糸モジュ
ール1に入る。
When about 1.5 days have passed, the permeated gas amount began to drop below the specified value and deviated from the set value of the gas detector 19, so that the valve 12 was closed by the programmed control system. On the contrary, the normally closed valve 13 is opened, and the mixed gas flows into the line of the valve 13 and is heated to about 30 ° C. by the heater 14.
The temperature is increased, and enters the hollow fiber module 1 through the mixed gas reverse flow inlet 8.

【0042】次に、図5に示すように、約30℃に加熱
された空気は、胴側室3に入り、空気中の酸素は、中空
糸膜24の中空糸膜多孔部25を透過して中空糸穴23
に入る。
Next, as shown in FIG. 5, the air heated to about 30 ° C. enters the body side chamber 3, and oxygen in the air passes through the hollow fiber membrane porous portion 25 of the hollow fiber membrane 24. Hollow fiber hole 23
to go into.

【0043】その際に、前工程で付着していた窒素等の
被毒成分を随伴し、つまり、加熱によって、多孔部の隙
間が広がると共に、逆圧によって、付着成分の剥離現象
が起ってほぼ、100%付着成分が除去できることが、
透過ガスの検知で判定した。
At this time, poisonous components such as nitrogen adhered in the previous step accompany the gas, that is, the gap between the porous portions is widened by heating, and the peeling phenomenon of the adhered components occurs due to the back pressure. Almost 100% of the adhered components can be removed,
It was determined by detecting the permeated gas.

【0044】その結果図2の本発明の実線のうち、(ガ
ス加熱)のケースの如く、当初の透過ガス量約55Nm
3/Hr.を確保することができた。
As a result, in the solid line of the present invention shown in FIG. 2, as in the case of (gas heating), the initial permeated gas amount was about 55 Nm.
3 / Hr. Was able to secure.

【0045】本実施例では、ガス透過流量の下限値を6
日迄は50Nm3/Hr.と設定し、50Nm3/Hr.
を切れば、自動的にガスの流れが切替わり、それに見合
ったヒーター能力が設定され、混合ガスの昇温が行なわ
れて、自動的に制御されることが判明した。
In this embodiment, the lower limit of the gas permeation flow rate is set to 6
Until the day, 50 Nm 3 / Hr. And 50 Nm 3 / Hr.
, It was found that the gas flow was automatically switched, the corresponding heater capacity was set, the temperature of the mixed gas was increased, and the mixture was automatically controlled.

【0046】さらに、6日以降は透過ガス量の下限値を
48Nm3/Hr.と設定し直して操業したところ、図
2に示すように良好な成績を得ることができた。
Further, after 6 days, the lower limit of the permeated gas amount is set to 48 Nm 3 / Hr. As a result, good results were obtained as shown in FIG.

【0047】一方、逆流させた時の窒素の方は、図5で
説明すると、胴側室3に入った加熱された空気のうち、
窒素は透過されないために、図1の胴側室ガス出口9か
ら排出されて、閉から開にされたバルブ17を経て、未
透過ガスとして排出される。その時、バルブ18は開か
ら閉とされる。
On the other hand, the nitrogen at the time of the backflow is explained with reference to FIG.
Since nitrogen is not permeated, the nitrogen is discharged from the body side chamber gas outlet 9 in FIG. 1 and is discharged as a non-permeated gas through a valve 17 which is opened from a closed state. At that time, the valve 18 is changed from open to closed.

【0048】又、以上とは別に、本発明に於て、混合ガ
スを逆流する場合に、前記ヒーター14による混合ガス
の昇温を行なわない場合の操業を実行してみたところ、
図2に示す実線のうち”(ガス非加熱)”の線が示すよ
うに、従来法よりは、透過ガス量は上回るもののガス加
熱の場合には、及ばなかった。
Further, apart from the above, according to the present invention, when the mixed gas is caused to flow backward, an operation in which the temperature of the mixed gas is not increased by the heater 14 is executed.
As shown by the "(gas non-heated)" line in the solid line shown in FIG. 2, the permeated gas amount was larger than that of the conventional method, but was less than in the case of gas heating.

【0049】本願の第2の実施例として天然ガス、から
炭酸ガスとメタン等を分離する方法を実施した。
As a second embodiment of the present invention, a method for separating carbon dioxide, methane and the like from natural gas was implemented.

【0050】この場合、天然ガスの性状は温度約72℃
でありガス成分は、CO271%、メタン25%、窒素
3%、水分1%であった。天然ガスの流量は約150N
3/Hr.である。
In this case, the nature of the natural gas is about 72 ° C.
The gas components were 71% CO 2 , 25% methane, 3% nitrogen, and 1% moisture. Natural gas flow is about 150N
m 3 / Hr. It is.

【0051】また、中空糸の材質としては前記空気の場
合とは異なり、処理を対象とするガスの温度が72℃と
高いため、耐熱性のポリイミドのものを使用し、その内
径は、0.6mm外径1.2mmであり、中空糸の本数
は、約10600本である。
As the material of the hollow fiber, unlike the case of the air, since the temperature of the gas to be treated is as high as 72 ° C., a heat-resistant polyimide material is used. The outer diameter is 6 mm, and the number of hollow fibers is about 10,600.

【0052】このような条件のもとで前記実施例と同様
な装置を使用し10日間の連続操業を行った。結果を図
3に示す。
Under these conditions, continuous operation was performed for 10 days using the same apparatus as in the above embodiment. The results are shown in FIG.

【0053】図3の破線”×−−×”は従来法の場合の
透過ガスである炭酸ガスの流量の経時変化データを示し
ているが、この図からわかるように、スタートアップか
ら約1日を経過すると中空糸の分離活性層に、透過しに
くい成分であるメタン、窒素及び水分等が付着し始め、
2日、3日と経時すると共に、炭酸ガス流量は漸次減少
し、10日後には、当初の約半分位の炭酸ガス流量しか
得られなくなった。
The dashed line “× −− ×” in FIG. 3 shows the time-dependent change data of the flow rate of the carbon dioxide gas as the permeated gas in the case of the conventional method. As can be seen from FIG. As time passes, methane, nitrogen, moisture, etc., which are components that are difficult to permeate, begin to adhere to the separation active layer of the hollow fiber,
With the passage of time on the second and third days, the flow rate of the carbon dioxide gas gradually decreased. After 10 days, only about half of the initial flow rate of the carbon dioxide gas was obtained.

【0054】次に、本発明のシステムで、前記実例1に
示すように実験して、その際、ガスの温度を約30℃昇
温した結果、図3の太い実線”・―・”が示すように、
1日おきに逆流を行うと、中空糸の分離活性層に付着し
た前記のメタン、窒素及び水素等は容易に剥離して、当
初の最高レベルの分離性能を継続することができた。
Next, an experiment was conducted with the system of the present invention as shown in Example 1 above. At that time, the temperature of the gas was raised by about 30 ° C., and as a result, a thick solid line “—” in FIG. like,
When the backflow was performed every other day, the methane, nitrogen, hydrogen and the like adhering to the separation active layer of the hollow fiber were easily separated, and the initial highest level of separation performance could be maintained.

【0055】更に、本発明のシステムで、逆流させるも
ガス加熱をしない場合を試みに実行してみた結果を図3
の細線”△―△”で示すが、加熱していないために、付
着成分が十分に剥離せず蓄積するため、透過ガスである
炭酸ガスの流量は、経時と共に漸時減少し、加熱しない
場合は、従来法よりもガス分離性能の劣化が少ないとは
云え、当初の最高レベルの分離性能の継続は不可であっ
た。
Further, FIG. 3 shows the results of an attempt to execute the case of reverse flow but no gas heating in the system of the present invention.
As indicated by the thin line "△-△", the flow rate of the permeated gas, carbon dioxide, gradually decreases over time and is not heated because the adhered components do not peel off sufficiently and accumulate because they are not heated. It can be said that the gas separation performance is less deteriorated than the conventional method, and it was impossible to maintain the initially highest level of separation performance.

【0056】以上の実施例1、2から明らかなように逆
流時に流す空気、排ガス等を加熱することにより中空糸
における多孔部の隙間が広がり多孔部に付着した成分の
剥離現象が生じることが明確となった。
As is clear from the above Examples 1 and 2, it is clear that heating the air, exhaust gas and the like flowing at the time of backflow widens the gaps between the porous portions of the hollow fiber and causes a phenomenon of separation of the components attached to the porous portions. It became.

【0057】尚この場合の加熱温度については処理対象
の原料ガスの温度より約30℃以上であればよく、30
℃以下では、多孔部の隙間の広がりが少ないため逆流効
果が少なく好ましくない。
The heating temperature in this case may be about 30 ° C. or higher than the temperature of the raw material gas to be treated.
When the temperature is lower than 0 ° C., the backflow effect is small because the space between the porous portions is not widened, which is not preferable.

【0058】温度の上限については、中空糸の耐熱温
度、ヒーター加熱源の能力等から適宜設定すればよい。
The upper limit of the temperature may be appropriately set based on the heat-resistant temperature of the hollow fiber, the capacity of the heater heating source, and the like.

【0059】尚、本実施例に於ては、ガス分離膜モジュ
ールとして中空糸の例で示したが、本願発明は、これに
限定されることなく、例えば、スパイラル型、プレート
アンドフィン型等に於ても、全く同一の作用・効果を奏
する。
In this embodiment, a hollow fiber is used as an example of the gas separation membrane module. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, a spiral type, a plate and fin type, or the like. In this case, the same functions and effects are achieved.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように、本発明のガス分離システ
ムによって、 (1)透過ガス流量及び透過ガス濃度が、初期の最高レ
ベルを継続して、連続運転することができた。
As described above, according to the gas separation system of the present invention, (1) the permeated gas flow rate and the permeated gas concentration can be continuously operated while maintaining the initial maximum levels.

【0061】(2)膜の被毒成分による目づまり、劣化
が、極めて少なく、ひいては長寿命化を確保することが
できた。
(2) Clogging and deterioration of the film due to poisoning components were extremely small, and a long life could be secured.

【0062】(3)前記(2)項によって圧縮機の増圧
が必要でなく、極めて安定した運転ができる。
(3) According to the above item (2), it is not necessary to increase the pressure of the compressor, and extremely stable operation can be performed.

【0063】(4)以上の効果により、総合的に、メン
テナンスフリーとすることができ、又、トータル的なコ
ストダウンを確立することができた。
(4) With the above effects, maintenance-free operation can be performed comprehensively, and total cost reduction can be established.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のシステム例を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a system example of the present invention.

【図2】本発明のシステム及び従来法のシステムによる
中空糸透過ガス流量の経時変化を示す説明図(性能実験
データ例)。
FIG. 2 is an explanatory diagram (an example of performance test data) showing a change with time of a hollow fiber permeated gas flow rate by the system of the present invention and the system of the conventional method.

【図3】本発明のシステム及び従来法のシステムによる
中空糸透過ガス流量の経時変化を示す説明図(性能実験
データ例)。
FIG. 3 is an explanatory diagram (an example of performance test data) showing the change over time in the flow rate of a hollow fiber permeable gas by the system of the present invention and the system of the conventional method.

【図4】本発明及び従来法の初期透過挙動例を示す説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of initial transmission behavior of the present invention and a conventional method.

【図5】本発明の経時後逆流透過挙動例を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a backflow permeation behavior after aging according to the present invention.

【図6】従来法の経時後透過挙動例を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a permeation behavior after aging according to a conventional method.

【図7】従来法のシステム例を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a system example of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 中空糸モジュール 2 中空糸 3 胴側室 4 仕切板 5 入側中空室 6 出側中空室 7 混合ガス入口 8 混合ガス逆流入口 9 胴側室ガス出口 10 中空室ガス出口 11 圧縮機 12 バルブ 13 バルブ 14 ヒーター 15 バルブ 16 バルブ 17 バルブ 18 バルブ 19 ガス検知器 20 ヒーター加熱源 21 温度計 22 コントロール弁 23 中空糸穴 24 中空糸膜 25 中空糸膜多孔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow fiber module 2 Hollow fiber 3 Body side chamber 4 Partition plate 5 Inlet side hollow chamber 6 Outlet side hollow chamber 7 Mixed gas inlet 8 Mixed gas reverse flow inlet 9 Body side chamber gas outlet 10 Hollow chamber gas outlet 11 Compressor 12 Valve 13 Valve 14 Heater 15 Valve 16 Valve 17 Valve 18 Valve 19 Gas detector 20 Heater heating source 21 Thermometer 22 Control valve 23 Hollow fiber hole 24 Hollow fiber membrane 25 Hollow fiber membrane porous part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B01D 53/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B01D 53/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原料混合ガスを加圧の後、ガス分離膜モ
ジュールに導入し、該混合ガス中の特定ガスを前記ガス
分離膜モジュールに透過せしめ、混合ガスから特定ガス
を分離する方法において、前記ガス分離膜モジュールに
て透過されるガス量を連続して測定し、該ガス量が予め
設定した透過ガス量より減じた時、前記原料混合ガス流
れを切り替え、所定温度にまで加熱した後、前記ガス分
離膜モジュールの出側から導入せしめ該分離膜に付着し
た非透過成分を除去することを特徴とする混合ガスから
の特定ガスの分離方法。
1. A method for separating a specific gas from a mixed gas by pressurizing a raw material mixed gas, introducing the mixed gas into a gas separation membrane module, allowing a specific gas in the mixed gas to pass through the gas separation membrane module, The amount of gas permeated by the gas separation membrane module is continuously measured, and when the amount of gas is smaller than a preset amount of permeated gas, the raw material mixed gas flow is switched and heated to a predetermined temperature. A method for separating a specific gas from a mixed gas, wherein the method is introduced from an outlet side of the gas separation membrane module to remove non-permeated components attached to the separation membrane.
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